太阳能逆变器的设计原理

太阳能电池的作用从诞生一个多世纪以来，已经被人熟知，而且电池面板的普及应用也已经有半个多世纪了。太阳能电池面板由石英硅单元或者采用新型薄膜技术的单元组成。在民用照明系统中，太阳光通过电池面板转换成直流电，然后通过一个电子太阳能并网逆变器用于和电网互连。

与太阳能电池面板相比，逆变器由于本身固有的复杂性，被认为是系统中可靠性最低的一部分。因此，如果希望系统有超过20年的使用寿命，并具有很高的客户满意度，那么选择声誉良好的供应商和签订有益的保障条款就变得极为重要。

串连的数量是系统要求的电池面板数量和类型与逆变器之间的匹配。在选择电池面板和逆变器时，理解所使用的技术或当地国家编码规范所要求的接地类型是非常重要的。石英面板在大部分地区使用时是无需接地的，但是由于表面充电累积效应的影响，有一种高效的后端连接面板需要正极接地以避免效率损失。

在薄膜技术中使用透明氧化传导（Transparent Oxide Conducting：TCO）技术的经验表明，由于离子迁移现象，电池面板会被加速腐蚀，因此许多生产商推荐负极接地。两种接地方式都需要在逆变器中进行电流隔离。幸运的是，用于电流隔离的变压器使在逆变器中采用更宽输入电压范围成为可能。

可以使用的输入电压范围被称之为最大跟踪功率点（Maximum Power Point Tracking：MPPT），也就是逆变器可以从串联面板中所提取的最大功率。串联电压会随着温度的变化而有很大的波动，所以必须使之稳定地落在额定范围内。美国国家电气编码规范要求逆变器必须能够容忍最高达600V的直流输入电压，这种非常宽的MPPT范围为系统设计者带来了极大的灵活性。

太阳能交流发电系统是由太阳能电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成；太阳能 太阳能逆变器直流发电系统则不包括逆变。逆变器是一种电源转换装置，逆变器按激励方式可分为自激式振荡逆变和他激式振荡逆变。主要功能是将蓄电池的直流电逆变成交流电。通过全桥电路，一般采用SPWM处理器经过调制、滤波、升压等，得到与照明负载频率、额定电压等相匹配的正弦交流电供系统终端用户使用。有了逆变器，就可使用直流蓄电池为电器提供交流电。

集中逆变一般用与大型光伏发电站（>10kW）的系统中，很多并行的光伏组串被连 太阳能逆变器示意图到同一台集中逆变器的直流输入端，一般功率大的使用三相的IGBT功率模块，功率较小的使用场效应晶体管，同时使用DSP转换控制器来改善所产出电能的质量，使它非常接近于正弦波电流。最大特点是系统的功率高，成本低。但受光伏组串的匹配和部分遮影的影响，导致整个光伏系统的效率和电产能。

同时整个光伏系统的发电可靠性受某一光伏单元组工作状态不良的影响。最新的研究方向是运用空间矢量的调制控制，以及开发新的逆变器的拓扑连接，以获得部分负载情况下的高的效率。在SolarMax(索瑞·麦克）集中逆变器上，可以附加一个光伏阵列的接口箱，对每一串的光伏帆板串进行监控，如其中有一组串工作不正常，系统将会把这一信息传到远程控制器上，同时可以通过远程控制将这一串停止工作，从而不会因为一串光伏串的故障而降低和影响整个光伏系统的工作和能量产出。